HMI

Interfaz Humano-Máquina (HMI)

Una Interfaz Humano-Máquina (HMI) es un dispositivo o software que proporciona una interfaz gráfica de usuario para que los operadores monitoricen y controlen los procesos industriales. Las HMI, que se clasifican como dispositivos de Nivel 2 en la arquitectura de Purdue, actúan como un puente entre la maquinaria del proceso (Nivel 0 y 1) y el operador humano, mostrando datos en tiempo real y permitiendo la interacción con el sistema.

Componentes y funcionamiento

La HMI no controla directamente el proceso; en su lugar, se comunica con los Controladores Lógicos Programables (PLCs) y los sistemas SCADA. Su funcionamiento se basa en las siguientes funciones principales:

  • Visualización de datos: Muestra los datos del proceso en un formato fácil de entender, como gráficos, medidores o diagramas de flujo.
  • Control del proceso: Permite a los operadores enviar comandos a los PLCs o RTUs, como iniciar o detener un motor, abrir una válvula o ajustar un punto de ajuste.
  • Alarmas y eventos: Notifica a los operadores sobre eventos críticos o fallos en el proceso.
  • Informes y registros: Registra los datos del proceso para su análisis histórico y la generación de informes.

Tipos de HMI y ejemplos

Existen diferentes tipos de HMI, desde paneles de control simples hasta software complejo para estaciones de trabajo.

  1. HMI de Siemens: Siemens ofrece una amplia gama de HMI bajo su marca SIMATIC. Un ejemplo es la serie SIMATIC HMI KTP, que son paneles táctiles compactos que se utilizan para el control de máquinas locales. Se comunican con los PLCs de Siemens a través de redes como PROFINET.
  2. HMI de código abierto: Hay opciones de HMI de código abierto que son populares en el ámbito industrial. Por ejemplo, Ignition de Inductive Automation ofrece una versión de código abierto que se puede utilizar para construir sistemas SCADA y HMI.
  3. HMI basadas en la nube: Con la convergencia de la IT y la OT, han surgido HMI basadas en la nube que permiten a los operadores monitorizar los procesos desde cualquier lugar. Estas soluciones se comunican con los dispositivos de campo a través de la nube y se pueden acceder desde un navegador web o una aplicación móvil.

Ejemplo de uso: Un operador en una sala de control utiliza una HMI para monitorizar la temperatura de un reactor químico. Si la temperatura excede el límite de seguridad, la HMI muestra una alarma y el operador puede enviar un comando para activar el sistema de enfriamiento del reactor.

Diagrama de un sistema con HMI

A continuación, se muestra un diagrama simple en formato Mermaid que ilustra el papel de la HMI en un sistema de control.

graph TD
    A[PLC/Controlador] -->|Envía datos| B[Servidor SCADA];
    B -->|Visualización| C[HMI del Operador];
    C -->|Comandos| B;
    B -->|Actualiza estado| A;